ES2908279T3 - beverage cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Cartucho de bebidabeverage cartridge
La presente invención se refiere a mejoras en cartuchos para producir bebidas y, en especial, para producir bebidas que comprenden una espuma de burbujas finas sobre la superficie de la bebida, conocida como crema.The present invention relates to improvements in cartridges for producing beverages and, in particular, for producing beverages comprising a foam of fine bubbles on the surface of the beverage, known as crema.
El documento EP-1255685 del presente solicitante describe un cartucho para usar en una máquina de preparación de bebidas para dispensar una bebida de café de tipo exprés. El cartucho comprende una o más restricciones para formar un chorro o varios chorros de bebida. Se proporciona al menos una entrada de aire y el chorro (o chorros) de la bebida se hace pasar por dicha al menos una entrada de aire para atraer aire de este modo a través de la entrada de aire y arrastrar burbujas de aire hacia el flujo de bebida. A continuación, el flujo de bebida pasa a lo largo de una cámara de expansión hasta una salida donde se dispensa. En una realización, el cartucho además comprende dentro de la trayectoria de flujo de bebida una superficie sobre la cual impacta la bebida.The present applicant's EP-1255685 discloses a cartridge for use in a beverage preparation machine for dispensing an espresso type coffee beverage. The cartridge comprises one or more restrictions to form a stream or streams of beverage. At least one air inlet is provided and the stream(s) of beverage is passed through said at least one air inlet to thereby draw air through the air inlet and entrain air bubbles into the flow. of drink. The beverage flow then passes through an expansion chamber to an outlet where it is dispensed. In one embodiment, the cartridge further comprises within the beverage flow path a surface upon which the beverage impacts.
El documento EP-1440903 del presente solicitante también describe un cartucho para usar en una máquina de preparación de bebidas para dispensar una bebida de café de tipo exprés. El cartucho comprende un eductor que tiene una entrada de aire, medios para formar un chorro de presión reducida de bebida que se hace pasar a través de dicha entrada de aire y medios para producir una reducción de presión en el chorro para atraer aire a través de la entrada de aire y arrastrar las burbujas de aire hacia el flujo de bebida.The present applicant's EP-1440903 also discloses a cartridge for use in a beverage preparation machine for dispensing an espresso type coffee beverage. The cartridge comprises an eductor having an air inlet, means for forming a reduced pressure jet of beverage which is passed through said air inlet, and means for producing a pressure reduction in the jet to draw air through. air inlet and draw air bubbles into the flow of beverage.
Aunque se ha descubierto que los cartuchos descritos en los documentos EP-1255685 y EP-1440903 resultan eficaces, sería deseable producir un cartucho mejorado en donde se mejore y/o controle la calidad de la crema que se suministra a la taza.Although the cartridges described in EP-1255685 and EP-1440903 have been found to be effective, it would be desirable to produce an improved cartridge in which the quality of crema delivered to the cup is improved and/or controlled.
La presente invención proporciona un cartucho como en las reivindicaciones adjuntas.The present invention provides a cartridge as in the appended claims.
Ahora se describirán cartuchos y un método según la presente descripción, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:Cartridges and a method according to the present disclosure will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying figures, in which:
La figura 1 es una vista en sección transversal a través de un cartucho de bebida del estado de la técnica;Figure 1 is a cross-sectional view through a prior art beverage cartridge;
la figura 2 es una vista en perspectiva desde arriba de un elemento exterior del cartucho de la figura 1;Figure 2 is a top perspective view of an outer element of the cartridge of Figure 1;
la figura 3 es una vista en perspectiva desde arriba del elemento exterior de la figura 2 en una orientación invertida;Figure 3 is a top perspective view of the outer element of Figure 2 in an inverted orientation;
la figura 4 es una vista en sección transversal de un elemento interior del cartucho de la figura 1;Figure 4 is a cross-sectional view of an interior element of the cartridge of Figure 1;
la figura 5 es una vista en sección transversal ampliada de una parte XVII del elemento interior de la figura 4;Figure 5 is an enlarged cross-sectional view of a part XVII of the inner element of Figure 4;
la figura 6 es una vista en perspectiva desde arriba del elemento interior de la figura 4;Figure 6 is a top perspective view of the inner member of Figure 4;
la figura 7 es una vista en perspectiva desde arriba del elemento interior de la figura 4 en una orientación invertida; la figura 8 es una vista en perspectiva de una parte de un interior de un cartucho del estado de la técnica similar a la figura 1;Figure 7 is a top perspective view of the inner member of Figure 4 in an inverted orientation; Figure 8 is a perspective view of a portion of an interior of a prior art cartridge similar to Figure 1;
la figura 9 es una vista en perspectiva de una parte de un interior de una realización de cartucho según la presente invención;Figure 9 is a perspective view of a portion of an interior of a cartridge embodiment according to the present invention;
la figura 10a es un diagrama de un análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) de flujo de bebida dentro de la parte del cartucho mostrada en la figura 8;Figure 10a is a diagram of a computational fluid dynamics (CFD) analysis of beverage flow within the portion of the cartridge shown in Figure 8;
la figura 10b es una fotografía de flujo de bebida dentro de la parte del cartucho mostrada en la figura 8;Figure 10b is a photograph of beverage flow within the portion of the cartridge shown in Figure 8;
la figura 11a es un diagrama de un análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) de flujo de bebida dentro de la parte del cartucho mostrada en la figura 9;Figure 11a is a diagram of a computational fluid dynamics (CFD) analysis of beverage flow within the portion of the cartridge shown in Figure 9;
la figura 11b es una fotografía de flujo de bebida dentro de la parte del cartucho mostrada en la figura 9;Figure 11b is a photograph of beverage flow within the portion of the cartridge shown in Figure 9;
la figura 12a es un diagrama de un análisis de CFD de flujo dentro de un canal de eductor del cartucho de la figura 9;Figure 12a is a diagram of a CFD analysis of flow within an eductor channel of the cartridge of Figure 9;
la figura 12b es un diagrama de un análisis de CFD de flujo dentro de un canal de eductor del cartucho de la figura 1; la figura 13a es una vista en planta esquemática superior de una parte de un interior del cartucho de la figura 1 (provista de cuatro nervaduras según la presente descripción);Figure 12b is a diagram of a CFD analysis of flow within an eductor channel of the cartridge of Figure 1; Figure 13a is a schematic top plan view of a part of an interior of the cartridge of Figure 1 (provided with four ribs according to the present description);
la figura 13b es una fotografía de la crema formada en una bebida producida usando el cartucho de la figura 13a; la figura 14a es una vista en planta esquemática superior de una parte de un interior de un cartucho según una primera realización de la presente invención;Figure 13b is a photograph of the cream formed in a beverage produced using the cartridge of Figure 13a; Fig. 14a is a schematic top plan view of a portion of an interior of a cartridge according to a first embodiment of the present invention;
la figura 14b es una fotografía de la crema formada en una bebida producida usando el cartucho de la figura 14a; la figura 15a es una vista en planta esquemática superior de una parte de un interior de un cartucho según una segunda realización de la presente invención;Figure 14b is a photograph of the cream formed in a beverage produced using the cartridge of Figure 14a; Fig. 15a is a schematic top plan view of a portion of an interior of a cartridge according to a second embodiment of the present invention;
la figura 15b es una fotografía de la crema formada en una bebida producida usando el cartucho de la figura 15a; la figura 16a es una vista en planta esquemática superior de una parte de un interior de un cartucho;Figure 15b is a photograph of the cream formed in a beverage produced using the cartridge of Figure 15a; Figure 16a is a schematic top plan view of a portion of an interior of a cartridge;
la figura 16b es una fotografía de la crema formada en una bebida producida usando el cartucho de la figura 16a; la figura 17a es una vista en planta esquemática superior de una parte de un interior de un cartucho según una realización de la presente invención;Figure 16b is a photograph of the cream formed in a beverage produced using the cartridge of Figure 16a; Fig. 17a is a schematic top plan view of a portion of an interior of a cartridge according to an embodiment of the present invention;
la figura 17b es una fotografía de la crema formada en una bebida producida usando el cartucho de la figura 17a; la figura 18 es una vista en perspectiva de una parte de un interior de una realización de cartucho según la presente invención; yFigure 17b is a photograph of the cream formed in a beverage produced using the cartridge of Figure 17a; Figure 18 is a perspective view of a portion of an interior of a cartridge embodiment according to the present invention; Y
la figura 19 es una vista en perspectiva de una parte de un interior de una realización de cartucho según la presente invención.Figure 19 is a perspective view of a portion of an interior of a cartridge embodiment according to the present invention.
Las figuras 1 a 8 ilustran un cartucho 1 de estado de la técnica que se describe en detalle en la publicación de patente europea EP-1440903 del solicitante. El cartucho 1 está especialmente diseñado para usar en la dispensación de productos de tipo café exprés tales como café tostado y molido donde es deseable producir una bebida que tenga una espuma de burbujas diminutas conocida como crema.Figures 1 to 8 illustrate a prior art cartridge 1 which is described in detail in Applicant's European Patent Publication EP-1440903. The cartridge 1 is specially designed for use in the dispensing of espresso type products such as roast and ground coffee where it is desirable to produce a beverage having a foam of minute bubbles known as crema.
Según muestra la figura 1, el cartucho 1 generalmente comprende un elemento exterior 2 (mostrado en mayor detalle en las figuras 2 y 3), un elemento interior 3 (mostrado en mayor detalle en las figuras 4 a 7) y un laminado 5. El elemento exterior 2, el elemento interior 3 y el laminado 5 se ensamblan para formar el cartucho 1 que tiene un interior 120 para contener uno o más ingredientes 200 de bebida. Inicialmente una entrada 27 y una salida 43 están selladas por el laminado 5, y se abren durante el uso mediante perforación o corte de partes del laminado 5. Una trayectoria de flujo de bebida entre la entrada 27 y la salida 43 está definida por interrelaciones espaciales entre el elemento exterior 2, el elemento interior 3 y el laminado 5.As shown in Figure 1, the cartridge 1 generally comprises an outer element 2 (shown in greater detail in Figures 2 and 3), an inner element 3 (shown in greater detail in Figures 4 to 7) and a laminate 5. outer element 2, inner element 3 and laminate 5 are assembled to form cartridge 1 having an interior 120 for containing one or more beverage ingredients 200. Initially an inlet 27 and outlet 43 are sealed by laminate 5, and are opened in use by piercing or cutting portions of laminate 5. A beverage flow path between inlet 27 and outlet 43 is defined by spatial interrelationships. between outer element 2, inner element 3 and laminate 5.
La forma global del cartucho 1 es generalmente circular o de disco.The overall shape of the cartridge 1 is generally circular or disk.
Según se muestra mejor en las figuras 2 y 3, el elemento exterior 2 generalmente comprende una cobertura 10 en forma de cuenco que tiene una pared 13 anular curva, una parte 11 superior cerrada y una parte 12 inferior abierta. La pared anular 13 y la parte 11 superior cerrada definen juntas un receptáculo que tiene un interior 34.As best shown in Figures 2 and 3, the outer member 2 generally comprises a bowl-shaped cover 10 having a curved annular wall 13, a closed upper part 11 and an open lower part 12. Annular wall 13 and closed top 11 together define a receptacle having an interior 34.
Se proporciona una extensión 18 cilíndrica hueca orientada hacia dentro en la parte 11 superior cerrada centrada en el eje principal X. Se forma un resalte 33 que se extiende hacia fuera en el elemento exterior 2 hacia la parte 12 inferior. El resalte 33 que se extiende hacia fuera forma una pared secundaria 15 coaxial con la pared anular 13 para definir una pista anular que forma un distribuidor 16 entre la pared secundaria 15 y la pared anular 13. El distribuidor 16 pasa alrededor de la circunferencia del elemento exterior 2. Se proporcionan una serie de ranuras 17 en la pared anular 13 al mismo nivel que el distribuidor 16 para proporcionar comunicación de gas y líquido entre el distribuidor 16 y el interior 34 del elemento exterior 2.An inwardly facing hollow cylindrical extension 18 is provided on the closed upper part 11 centered on the main axis X. An outwardly extending shoulder 33 is formed on the outer element 2 towards the lower part 12. Outwardly extending shoulder 33 forms a secondary wall 15 coaxial with annular wall 13 to define an annular track forming a manifold 16 between secondary wall 15 and annular wall 13. Manifold 16 passes around the circumference of the element. outer element 2. A series of slots 17 are provided in the annular wall 13 at the same level as the distributor 16 to provide gas and liquid communication between the distributor 16 and the interior 34 of the outer element 2.
Un extremo inferior del resalte 33 que se extiende hacia fuera está provisto de un reborde 35 que se extiende hacia fuera. Según se muestra mejor en las figuras 4 a 7, el elemento interior 3 comprende un armazón anular 41 y un embudo cilíndrico 40 que se extiende hacia abajo. El armazón anular 41 comprende un cerco exterior 51 y un cubo interior 52 unidos por segmentos radiales 53. El cubo interior 52 está integrado y se extiende desde el embudo cilíndrico 40. Se forman unas aberturas 55 de filtración en el armazón anular 41 entre los segmentos radiales 53. Un filtro 4 está dispuesto sobre el armazón anular 41 para cubrir las aberturas 55 de filtración. Se forman pasajes 57 encima del armazón 41 entre unos refuerzos 54. A lower end of the outwardly extending shoulder 33 is provided with an outwardly extending rim 35. As best shown in figures 4 to 7, the inner element 3 comprises an annular frame 41 and a cylindrical funnel 40 extending downwards. The annular shell 41 comprises an outer rim 51 and an inner hub 52 joined by radial segments 53. The inner hub 52 is integrated with and extends from the cylindrical funnel 40. Filtration openings 55 are formed in the annular shell 41 between the segments. radials 53. A filter 4 is arranged on the annular frame 41 to cover the filtration openings 55. Passages 57 are formed above the frame 41 between stiffeners 54.
El embudo cilindrico 40 comprende un tubo exterior 42 que rodea una boquilla 43 de descarga interior. El tubo exterior 42 forma el exterior del embudo cilíndrico 40. La boquilla 43 de descarga se une al tubo exterior 42 en un extremo superior de la boquilla 43 de descarga por medio de un reborde anular 47. La boquilla 43 de descarga comprende una entrada 45 en un extremo superior que comunica con las aberturas 56 de los pasajes 57 y una salida 44 en un extremo inferior a través del cual la bebida preparada se descarga en una taza u otro receptáculo. The cylindrical funnel 40 comprises an outer tube 42 surrounding an inner discharge nozzle 43. The outer tube 42 forms the exterior of the cylindrical funnel 40. The discharge nozzle 43 joins the outer tube 42 at an upper end of the discharge nozzle 43 by means of an annular flange 47. The discharge nozzle 43 comprises an inlet 45 at an upper end communicating with openings 56 of passages 57 and an outlet 44 at a lower end through which the prepared beverage is discharged into a cup or other receptacle.
El elemento interior 3 abarca entre el elemento exterior 2 y el laminado 5.Inner element 3 spans between outer element 2 and laminate 5.
Se proporciona un cerco 67 que sobresale del reborde anular 47 que une el tubo exterior 42 a la boquilla 43 de descarga. El cerco 67 rodea la entrada 45 a la boquilla 43 de descarga y define un canal anular 69 entre el cerco 67 y la parte superior del tubo exterior 42. El cerco 67 está provisto de un resalte dirigido hacia el interior. En un punto alrededor de la circunferencia del cerco 67 se proporciona una abertura 70 en forma de ranura que se extiende desde un borde superior del cerco 67 hasta un punto marginalmente por debajo del nivel del resalte. A rim 67 is provided projecting from the annular rim 47 which joins the outer tube 42 to the discharge nozzle 43. The rim 67 surrounds the inlet 45 to the discharge nozzle 43 and defines an annular channel 69 between the rim 67 and the top of the outer tube 42. The rim 67 is provided with an inwardly directed shoulder. At a point around the circumference of the rim 67 a slot-shaped opening 70 is provided which extends from an upper edge of the rim 67 to a point marginally below the level of the shoulder.
Con referencia especial a las figuras 4 y 5, se proporciona una entrada 71 de aire en el reborde anular 47 alineado de forma circunferencial con la abertura 70. La entrada 71 de aire comprende una abertura que pasa a través del reborde 47 para proporcionar comunicación entre un punto por encima del reborde 47 y el espacio vacío por debajo del reborde 47 entre el tubo exterior 42 y la boquilla 43 de descarga. La entrada 71 de aire comprende una parte 73 superior frustocónica y una parte 72 inferior cilíndrica.With particular reference to Figures 4 and 5, an air inlet 71 is provided in annular rim 47 circumferentially aligned with opening 70. Air inlet 71 comprises an opening passing through rim 47 to provide communication between a point above the rim 47 and the empty space below the rim 47 between the outer tube 42 and the discharge nozzle 43. The air inlet 71 comprises a frustoconical upper part 73 and a cylindrical lower part 72.
En el ensamblaje, según muestra la figura 1, la extensión cilíndrica 18 está asentada dentro del cerco 67 de soporte. Un resalte de la extensión cilíndrica 18 se apoya contra el borde superior del cerco 67 de soporte del elemento interior 3. Por tanto, se forma una interfase 124 entre el elemento interior 3 y el elemento exterior 2 que comprende una junta de cara entre la extensión cilíndrica 18 y el cerco 67 de soporte que se extiende alrededor de casi toda la circunferencia del cartucho 1. El sello entre la extensión cilíndrica 18 y el cerco 67 de soporte no es hermético a los fluidos, ya que la ranura 70 en el cerco 67 de soporte se extiende a través del cerco 67 de soporte y hacia abajo hasta un punto marginalmente por debajo del resalte. Por consiguiente, el ajuste de interfase entre la extensión cilíndrica 18 y el cerco 67 de soporte transforma la ranura 70 en una abertura 128 con forma rectangular que proporciona comunicación de gas y líquido entre el canal anular 69 y la boquilla 43 de descarga.In assembly, as shown in Figure 1, the cylindrical extension 18 is seated within the support frame 67. A projection of the cylindrical extension 18 rests against the upper edge of the support frame 67 of the inner element 3. Therefore, an interface 124 is formed between the inner element 3 and the outer element 2 that comprises a face joint between the extension cylindrical extension 18 and support rim 67 which extends around nearly the entire circumference of cartridge 1. The seal between cylindrical extension 18 and support rim 67 is not fluid-tight, as groove 70 in rim 67 The support frame extends through the support rim 67 and down to a point marginally below the shoulder. Accordingly, the interface fit between the cylindrical extension 18 and the support rim 67 transforms the slot 70 into a rectangular shaped opening 128 which provides gas and liquid communication between the annular channel 69 and the discharge nozzle 43.
Para usar el cartucho 1 primero se introduce en una máquina de preparación de bebidas y la entrada 27 y la salida 43 se abren mediante elementos perforadores de la máquina de preparación de bebidas que perforan y doblan el laminado 5. Un medio acuoso, típicamente agua, entra a presión en el cartucho 1 a través de la entrada 27. El agua se dirige para fluir alrededor del distribuidor 16 y hacia el interior 120 del cartucho 1 a través de la pluralidad de ranuras 17. El agua se mezcla con los ingredientes 200 de bebida contenidos en ella. El agua es al mismo tiempo obligada a ascender a través de los ingredientes de la bebida. La bebida formada por el paso del agua a través de los ingredientes de bebida pasa a través del filtro 4 y unas aberturas 55 de filtración y entra en los pasajes 57 que se extienden por encima del armazón anular 41.For use the cartridge 1 is first inserted into a beverage preparation machine and the inlet 27 and outlet 43 are opened by perforating elements of the beverage preparation machine which pierce and bend the laminate 5. An aqueous medium, typically water, enters cartridge 1 under pressure through inlet 27. The water is directed to flow around distributor 16 and into the interior 120 of cartridge 1 through the plurality of slots 17. The water mixes with the ingredients 200 of drink contained in it. The water is at the same time forced up through the beverage ingredients. The beverage formed by the passage of water through the beverage ingredients passes through filter 4 and filtration openings 55 and enters passages 57 extending above annular frame 41.
La bebida fluye a continuación hacia abajo a lo largo de los pasajes radiales 57 y a través de las aberturas 56 y entra en el canal anular 69. Desde el canal anular 69, la bebida es obligada a pasar a presión a través de la abertura 128 mediante la contrapresión de la bebida que se acumula en el interior 120 y los pasajes 57. Por tanto, la bebida es obligada a pasar a través de la abertura 128 como un chorro y a entrar en una cámara de expansión formada por el extremo superior de la boquilla 43 de descarga. El chorro de bebida pasa directamente a través de la entrada 71 de aire. A medida que la bebida pasa a través de la abertura, la presión del chorro de bebida desciende. Como resultado de ello, se arrastra aire hacia la corriente de bebida en forma de una multitud de pequeñas burbujas de aire a medida que el aire es atraído a través de la entrada 71 de aire. La bebida emitida desde la abertura 128 se canaliza hacia abajo en dirección a la salida 44, donde la bebida se descarga en un receptáculo, tal como una taza, donde las burbujas de aire forman la crema deseada. Por tanto, la abertura 128 y la entrada 71 de aire forman conjuntamente un eductor que actúa para arrastrar aire hacia la bebida.The beverage then flows down along radial passages 57 and through openings 56 and into annular channel 69. From annular channel 69, the beverage is forced under pressure through opening 128 by the back pressure of the beverage building up inside 120 and the passages 57. Thus, the beverage is forced to pass through the opening 128 as a jet and enter an expansion chamber formed by the upper end of the nozzle 43 download. The beverage stream passes directly through the air inlet 71 . As the beverage passes through the opening, the pressure of the beverage jet drops. As a result, air is entrained into the beverage stream in the form of a multitude of small air bubbles as the air is drawn in through the air inlet 71 . The beverage emitted from opening 128 is funneled downward toward outlet 44, where the beverage is discharged into a receptacle, such as a cup, where air bubbles form the desired crema. Thus, the opening 128 and the air inlet 71 together form an eductor which acts to draw air into the beverage.
Según muestran las figuras 1, 5 y 8, las paredes 70a de la ranura 70 tienen lados rectos y están orientadas de manera que la abertura 128 dirige el chorro de bebida hacia dentro de la parte superior de la boquilla 43 de descarga directamente hacia el centro de la boquilla 43 de descarga.As shown in Figures 1, 5 and 8, the walls 70a of the slot 70 have straight sides and are oriented so that the opening 128 directs the stream of beverage into the top of the discharge spout 43 directly towards the center. of the discharge nozzle 43.
La figura 9 ilustra una parte de un cartucho de bebida según la presente invención. Muchas de las características del cartucho son iguales a las del cartucho de la figura 1 y no se describirán con más detalle. Para estas características, se ha usado numeración similar. El eductor y la boquilla de descarga del cartucho según la presente invención se han rediseñado para mejorar y/o controlar la calidad de la crema.Figure 9 illustrates a part of a beverage cartridge according to the present invention. Many of the features of the cartridge are the same as the cartridge of Figure 1 and will not be described in further detail. For these features, similar numbering has been used. The eductor and discharge nozzle of the cartridge according to the present invention have been redesigned to improve and/or control the quality of the crema.
Según muestra la figura 9, la región de descarga del cartucho comprende un canal 80 de eductor, una cámara 93 de circulación y la boquilla 43 de descarga. Las paredes 81 del canal 80 de eductor tanto en la región de la entrada 71 de aire como corriente abajo de la entrada 71 de aire son curvas para que se obligue a la bebida, que pasa a través de la abertura 128 de entrada del eductor (formada a partir de la ranura 70 mostrada en la figura como se ha descrito anteriormente por la interacción de la ranura 70 con el elemento exterior 2) y a lo largo del canal 80, a pasar a través de una desviación angular antes de entrar en la cámara 93 de circulación. La cámara 93 de circulación está formada por una región del elemento interior que tiene una pared delimitadora 90 y un plano inclinado 94. El plano inclinado 94 se inclina hacia dentro y hacia abajo en dirección a la boquilla 43 de descarga. La pared delimitadora 90 tiene una forma generalmente en espiral que tiene una parte 90a de forma generalmente circular que se extiende a través de un ángulo de aproximadamente 270 grados desde un punto 82 de salida del canal 80 de eductor y una parte 90b de radio de curvatura decreciente donde la pared delimitadora 90 se curva hacia dentro atravesando el plano inclinado 94 para terminar situándose adyacente a la abertura central de la boquilla 43 de descarga. El extremo de la pared delimitadora 90b es coincidente con el punto 82 de salida del canal 80 de eductor. Por consiguiente, la pared delimitadora se extiende a través de 360 grados en total.As shown in Figure 9, the discharge region of the cartridge comprises an eductor channel 80, a circulation chamber 93 and the discharge nozzle 43. The walls 81 of the eductor channel 80 both in the region of the air inlet 71 and downstream of the air inlet 71 are curved so as to force the beverage, which passes through the eductor inlet opening 128 ( formed from the slot 70 shown in the figure as described above by the interaction of the slot 70 with the outer element 2) and along the channel 80, to pass through an angular deviation before entering the circulation chamber 93. The flow chamber 93 is formed by a region of the inner member having a bounding wall 90 and an inclined plane 94. The inclined plane 94 slopes inward and downward toward the discharge nozzle 43. Boundary wall 90 has a generally spiral shape having a generally circular shaped portion 90a extending through an angle of approximately 270 degrees from an exit point 82 of eductor channel 80 and a radius of curvature portion 90b tapering where the boundary wall 90 curves inwards through the inclined plane 94 to end up adjacent to the central opening of the discharge nozzle 43. The end of the boundary wall 90b is coincident with the exit point 82 of the eductor channel 80. Consequently, the bounding wall extends through 360 degrees in total.
El canal 80 de eductor está definido por dos paredes 81 de eductor curvas marcadas en las figuras como primera pared 81a y segunda pared 81b. Las paredes 81a y 81b se extienden desde la región de la ranura 70 pasando por la entrada 71 de aire hasta el punto 82 de salida del canal 80. En la realización mostrada, las paredes 81 están curvadas en sentido opuesto a la curva de la pared delimitadora 90 en el punto 82 de salida, aunque esto no es esencial y pueden adoptarse configuraciones alternativas. La primera pared 81a está ubicada en el interior de la curva del canal 80 de eductor y por tanto tiene una longitud más corta que la segunda pared 81b. En la realización mostrada, las paredes 81 curvadas son concéntricas con un centro radial común y por tanto presentan diferentes radios de curvatura, aunque esto no es esencial y pueden adoptarse configuraciones alternativas. En la realización ilustrada, el radio de curvatura de la línea central del canal de eductor es prácticamente 2,00 mm. Además, el canal 80 entra en la cámara 93 de circulación de manera tangencial.The eductor channel 80 is defined by two curved eductor walls 81 marked in the figures as first wall 81a and second wall 81b. The walls 81a and 81b extend from the region of the slot 70 through the air inlet 71 to the exit point 82 of the channel 80. In the embodiment shown, the walls 81 are curved in the opposite direction to the curve of the wall. delimiter 90 at exit point 82, although this is not essential and alternative configurations may be adopted. The first wall 81a is located inside the curve of the eductor channel 80 and therefore has a shorter length than the second wall 81b. In the embodiment shown, the curved walls 81 are concentric with a common radial center and thus have different radii of curvature, although this is not essential and alternative configurations may be adopted. In the illustrated embodiment, the centerline radius of curvature of the eductor channel is approximately 2.00mm. Furthermore, the channel 80 enters the flow chamber 93 tangentially.
En la realización mostrada, debido a su curvatura y configuración, la segunda pared 81b proporciona una superficie de impacto de prácticamente 1,23 mm a lo largo de la línea central desde la salida de la ranura 70 a través de la cual el chorro de bebida entra en el canal 80 de eductor. El ángulo de impacto incluido entre la línea central a lo largo de la cual fluye un chorro de bebida y la superficie de impacto es sustancialmente de 37,78 grados.In the embodiment shown, due to its curvature and configuration, second wall 81b provides an impingement surface of approximately 1.23mm along the center line from the exit of slot 70 through which the stream of beverage enters channel 80 of eductor. The included angle of impact between the center line along which a beverage jet flows and the impact surface is substantially 37.78 degrees.
Un plano 74 del canal 80 de eductor está inclinado hacia abajo en dirección al punto 82 de salida de forma que la altura de las paredes 81 del canal 80 de eductor aumenta desde la entrada hasta el punto 82 de salida del canal 80. A plane 74 of the eductor channel 80 is inclined downward in the direction of the outlet point 82 such that the height of the walls 81 of the eductor channel 80 increases from the inlet to the outlet point 82 of the channel 80.
En la realización mostrada, la entrada 71 de aire es circular y tiene un diámetro D. De forma alternativa, la entrada de aire puede adoptar cualquier forma conveniente, tal como una forma de D u otra forma conveniente. El diámetro D equivalente o efectivo de esta forma se calcula tomando el área A y determinando D a partir de A=nr2, donde D=2r.In the embodiment shown, the air inlet 71 is circular and has a diameter D. Alternatively, the air inlet may take any convenient shape, such as a D-shape or other convenient shape. The equivalent or effective diameter D of this form is calculated by taking the area A and determining D from A=nr2, where D=2r.
Durante el uso, la bebida se dispensa desde el cartucho usando una máquina de bebidas como se ha descrito anteriormente. Sin embargo, el eductor y la región de la boquilla de descarga mejorados ayudan a mejorar y/o controlar el aspecto y la cantidad de la crema generada. La bebida que pasa desde el canal anular 69 es obligada a entrar en un chorro de alta velocidad al pasar a través de la abertura 128. A continuación, el chorro de bebida pasa a través del orificio 71 de entrada de aire haciendo que se atraigan y arrastren burbujas de aire hacia el flujo. El flujo de bebida con burbujas de aire impacta a continuación directamente contra la segunda pared 81b del canal 80 de eductor cerca de la salida del orificio 71 de aire a alta velocidad haciendo que el flujo adquiera una elevada turbulencia y se doble y circule dentro del canal 80 de eductor interactuando de forma significativa con las paredes 81b y 81a antes de salir por el punto 82 de salida. Además, el impacto del chorro contra las paredes del canal de eductor ayuda a completar el arrastre de las burbujas de aire hacia el líquido y a romper burbujas más grandes, incluso antes de que el chorro salga de los confines del canal 80 de eductor. Por tanto, el canal 80 de eductor curvo aporta una naturaleza asimétrica a la dinámica del flujo. Además, puesto que el canal 80 de eductor está dirigido hacia abajo gracias al plano inclinado 74 y la abertura 128 está situada cerca de una parte superior del canal 80 de eductor, se potencia la circulación en espiral del flujo asimétrico dentro del canal 80 de eductor, según se muestra en el diagrama de CFD de la figura 12a. Esto muestra un marcado contraste con el patrón de flujo calculado en el canal de eductor del cartucho de la figura 1 mostrado en la figura 12b, donde el flujo se dirige en gran parte directamente a lo largo del canal de eductor sin ningún movimiento vorticial, en espiral o asimétrico significativo. Esto tiene un número de efectos. La bebida en el canal 80 de eductor curvo interactúa mucho más con las paredes 81 del canal que cuando el canal de eductor es recto. Esto ayuda a mezclar las fases de líquido y de aire del flujo de bebida. Por tanto, existe una mayor oportunidad para que el tamaño de burbuja dentro del flujo se reduzca y/o mantenga en su tamaño inicial más pequeño. Con un canal de eductor recto, puede verse a partir de la figura 12b que el flujo en el centro del canal de eductor que se retira de las paredes (donde desemboca la entrada 71 de aire) se mantiene a una alta velocidad en toda la longitud del canal de eductor. Como resultado, las burbujas de aire que salen de la entrada 71 de aire tienden a pasar directamente a lo largo del canal de eductor con una interacción mínima con la fase líquida de la bebida o con las paredes del canal de eductor. Esto tiene la desventaja de que potencia y/o proporciona un entorno para la coalescencia de las burbujas, aumentando el tamaño de las burbujas en el flujo de bebida. Se ha descubierto que el flujo vorticial que sale del canal 80 de eductor curvo según la presente descripción da origen a una crema más reproducible de cartucho en cartucho de calidad más alta y/o controlada. In use, the beverage is dispensed from the cartridge using a beverage machine as described above. However, the improved eductor and discharge nozzle region help improve and/or control the appearance and amount of crema generated. The beverage passing from the annular channel 69 is forced into a high-velocity jet by passing through the opening 128. Then, the beverage jet passes through the air inlet hole 71 causing them to be attracted and entrain air bubbles into the flow. The air-bubbled beverage flow then impacts directly against the second wall 81b of the eductor channel 80 near the exit of the high velocity air port 71 causing the flow to become highly turbulent and bend and circulate within the channel. eductor 80 significantly interacting with walls 81b and 81a before exiting at exit point 82. Furthermore, the impact of the jet against the walls of the eductor channel helps to complete the entrainment of air bubbles into the liquid and to break up larger bubbles, even before the jet leaves the confines of the eductor channel 80 . Thus, the curved eductor channel 80 brings an asymmetrical nature to the flow dynamics. Furthermore, since the eductor channel 80 is directed downwards by virtue of the inclined plane 74 and the opening 128 is located near an upper part of the eductor channel 80, spiraling of the asymmetrical flow within the eductor channel 80 is enhanced. , as shown in the CFD diagram in Figure 12a. This is in stark contrast to the calculated flow pattern in the eductor channel of the Figure 1 cartridge shown in Figure 12b, where the flow is directed largely directly along the eductor channel without any vortex motion, instead significant spiral or asymmetric. This has a number of effects. The beverage in the curved eductor channel 80 interacts much more with the channel walls 81 than when the eductor channel is straight. This helps to mix the liquid and air phases of the beverage stream. Therefore, there is a greater opportunity for the bubble size within the flow to be reduced and/or maintained at its smaller initial size. With a straight eductor channel, it can be seen from Figure 12b that the flow in the center of the eductor channel away from the walls (where the air inlet 71 empties) is maintained at a high velocity throughout the length. of the eductor channel. As a result, air bubbles exiting the air inlet 71 tend to pass directly along the eductor channel with minimal interaction with the liquid phase of the beverage or the walls of the eductor channel. This has the disadvantage that it enhances and/or provides an environment for bubble coalescence, increasing the size of the bubbles in the beverage stream. It has been found that the vortex flow exiting the curved eductor channel 80 according to the present disclosure results in a more reproducible crema from cartridge to cartridge of higher and/or controlled quality.
Después de salir del canal 80 de eductor curvo, el flujo de bebida circula dentro de la cámara 93 de circulación donde se potencia mediante la pared delimitadora 90 a adquirir un patrón de flujo, según muestran las figuras 11a y 11b, en donde el flujo gira alrededor del eje de la boquilla 43 de descarga, mientras que al mismo tiempo desciende por la cámara de circulación y la boquilla hacia la salida de tal forma que el flujo de bebida experimenta unas fuerzas centrífugas. El flujo de bebida sale a continuación por la boquilla 43 de descarga hasta la taza o el receptáculo de destino.After leaving the curved eductor channel 80, the beverage flow circulates inside the circulation chamber 93 where it is encouraged by the boundary wall 90 to acquire a flow pattern, as shown in figures 11a and 11b, where the flow turns around the axis of the discharge nozzle 43, while at the same time descending through the circulation chamber and the nozzle towards the outlet in such a way that the flow of beverage experiences centrifugal forces. The flow of beverage then exits through the discharge nozzle 43 to the destination cup or receptacle.
El flujo de la bebida alrededor de la cámara 93 de circulación ayuda a mantener el flujo y mantener la estructura del flujo antes de la descarga a través de la boquilla 43. Se ha descubierto mediante experimentación que, en los cartuchos según la presente descripción, la entrada no lineal de la bebida en la cámara 93 de circulación permite que las burbujas de aire más grandes contenidas en la bebida migren hacia el centro de la cámara 93, preferiblemente atravesando la región superior de la cámara 93, mientras que la bebida que contiene burbujas más pequeñas se hace circular por la periferia de la cámara 93 más cerca de la pared delimitadora 90 y hacia abajo en dirección a la boquilla 43 de descarga. Las burbujas más grandes se transportan al centro de la cámara 93 donde coalescen y a continuación colapsan. Esto muestra un marcado contraste con la dinámica de flujo del cartucho del estado de la técnica de las figuras 1 a 8, según muestran las figuras 10a y 10b, donde el patrón de flujo dentro y directamente por encima de la boquilla 43 de descarga crea regiones con tamaños de burbuja mucho más grandes, en donde las burbujas más grandes tienden a recircular y se dispensan como parte de la crema de la bebida.The flow of the beverage around the circulation chamber 93 helps to maintain the flow and maintain the structure of the flow prior to discharge through the nozzle 43. It has been found through experimentation that, in cartridges according to the present disclosure, the Non-linear entry of the beverage into the circulation chamber 93 allows the largest air bubbles contained in the beverage to migrate towards the center of the chamber 93, preferably passing through the upper region of the chamber 93, while the bubble-containing beverage smaller ones are circulated around the periphery of the chamber 93 closer to the boundary wall 90 and downwards towards the discharge nozzle 43. The largest bubbles are transported to the center of chamber 93 where they coalesce and then collapse. This is in stark contrast to the flow dynamics of the prior art cartridge of Figures 1 to 8, as shown in Figures 10a and 10b, where the flow pattern within and directly above the discharge nozzle 43 creates regions with much larger bubble sizes, where the larger bubbles tend to recirculate and are dispensed as part of the beverage cream.
También se ha descubierto mediante experimentación que el uso de un eductor curvo junto con una cámara de circulación corriente abajo del canal de eductor permite al eductor arrastrar aire y controlar el tamaño de burbuja, mientras que la cámara de circulación ayuda a clasificar el tamaño de burbuja dentro del flujo sin ningún arrastre de aire adicional significativo. En unas pruebas, se probó el cartucho de la figura 9 con la entrada 71 de aire del eductor bloqueada. Los resultados mostraron que no se produjo una crema fina simplemente por medio de la presencia de la cámara 93 de circulación. En otras palabras, el arrastre de burbujas no se producía en la cámara 93 de circulación. Esto también se mostró mediante modelos de CFD.It has also been found through experimentation that the use of a curved eductor in conjunction with a circulation chamber downstream of the eductor channel allows the eductor to entrain air and control bubble size, while the circulation chamber helps classify bubble size. within the flow without any significant additional air entrainment. In tests, the cartridge of Figure 9 was tested with the eductor air inlet 71 blocked. The results showed that a fine crema was not produced simply by the presence of the flow chamber 93. In other words, bubble entrainment did not occur in the flow chamber 93. This was also shown by CFD models.
Se prepararon un número de modelos de cartucho según la presente descripción que tenían canales de eductor de distintos grados de curvatura. A continuación, se realizó un experimento para comparar el rendimiento de un canal de eductor recto con los diversos diseños de eductor curvo. Los resultados se muestran en la tabla 1a, con referencia a las figuras 13a a 17b.A number of cartridge models were made in accordance with the present disclosure having eductor channels of varying degrees of curvature. Next, an experiment was conducted to compare the performance of a straight eductor channel with the various curved eductor designs. The results are shown in Table 1a, with reference to Figures 13a to 17b.
Tabla 1a.Table 1a.
* Nota: el impacto del chorro del eductor recto tiene lugar contra el lado opuesto de la cámara de salida, no contra la pared del canal de eductor.*Note: The impact of the straight eductor jet is against the opposite side of the outlet chamber, not the wall of the eductor channel.
Todos los modelos se construyeron como prototipos de estereolitografía (SLA) de tamaño completo, por lo tanto, los resultados de crema obtenidos dan una lectura comparativa, pero no son típicos del mejor rendimiento logrado en el diseño finalizado ejecutado como un moldeo por inyección de plástico para la producción. El resultado de este diseño finalizado se muestra en la tabla 1b, junto con una fotografía del resultado de crema logrado.All models were built as full size stereolithography (SLA) prototypes, therefore the cream results obtained give a comparative reading, but are not typical of the best performance achieved in the finished design executed as a plastic injection mould. for production. The result of this finished design is shown in Table 1b, along with a photograph of the cream result achieved.
Tabla 1b.Table 1b.
Para cada geometría de eductor se hace constar la distancia desde la salida de la abertura 70 a lo largo de la línea central hasta el punto de impacto del chorro (mm), el ángulo de impacto contra la pared de eductor (grados), el n.° de prueba, la puntuación de espuma (0 = deficiente, 5 = excelente), el volumen de espuma (ml) y los comentarios. La puntuación de espuma es una escala de once puntos incrementales, tal como la que se aplica típicamente a las bebidas de café, de 0 a 5 en incrementos de 0,5, evaluada visualmente según los siguientes estándares: For each eductor geometry, the distance from the outlet of opening 70 along the center line to the point of impact of the jet (mm), the angle of impact against the eductor wall (degrees), the n .º test, foam score (0 = poor, 5 = excellent), foam volume (ml), and comments. The foam score is an incremental eleven-point scale, such as is typically applied to coffee beverages, from 0 to 5 in 0.5 increments, visually assessed according to the following standards:
Escala de cobertura decoverage scale
espuma______________ foam______________
m l D l rifi i 1m l D l rifi i 1
rifi i 2 in r rriff i 2 in r r
Los resultados experimentales muestran que la calidad de la crema aumenta al aumentar el grado de curvatura del canal de eductor. Esto viene acompañado también de una ligera reducción en la cantidad de crema producida. The experimental results show that the quality of the cream increases with increasing degree of curvature of the eductor channel. This is also accompanied by a slight reduction in the amount of cream produced.
El solicitante ha descubierto que al optimizar uno o más de un número de parámetros de, o dentro de, el canal de eductor, se puede obtener una mejora (o reducción controlada) de la calidad de la crema. Por ejemplo, los resultados ilustran los efectos ventajosos logrados cuando se ajusta el radio de curvatura del eductor (y las paredes del eductor), el ángulo de la superficie de impacto y la distancia del chorro desde la abertura hasta la superficie de impacto. Además, el solicitante ha descubierto efectos ventajosos de controlar los parámetros operativos dentro del canal de eductor, tal como la posición y la distancia de la entrada de aire a lo largo del canal de eductor, la velocidad del fluido (de 1,25 a 100 m/s), la cantidad de aire arrastrado (de 333 a 13.333 mm3/s) y la disipación de energía potencial (de 0,002 a 15 W). Un chorro (a una velocidad de 17,13 m/s) que impacta en la pared exterior del canal de eductor curvo en estrecha proximidad con la entrada de aire ha demostrado ser especialmente ventajoso para la calidad de la crema obtenida.Applicant has discovered that by optimizing one or more of a number of parameters of, or within, the eductor channel, a controlled improvement (or reduction) in crema quality can be obtained. For example, the results illustrate the advantageous effects achieved when adjusting the radius of curvature of the eductor (and the eductor walls), the angle of the impingement surface, and the distance of the jet from the opening to the impingement surface. Furthermore, the applicant has discovered advantageous effects of controlling the operating parameters within the eductor channel, such as the position and distance of the air inlet along the eductor channel, the fluid velocity (from 1.25 to 100 m/s), the amount of entrained air (from 333 to 13,333 mm3/s) and the potential energy dissipation (from 0.002 to 15 W). A jet (at a speed of 17.13 m/s) impinging on the outer wall of the curved eductor channel in close proximity to the air inlet has proven to be particularly advantageous for the quality of the cream obtained.
Por el contrario, el chorro de bebida en el eductor recto pasa a través de la entrada de aire a lo largo del canal de eductor y entra en la cámara de salida sin impactar en las paredes de canal de eductor. Esto causa una mayor cantidad de arrastre de aire en el canal de eductor, pero con una acción de mezclado más deficiente de las fases de aire/agua de la bebida en la cámara de salida.In contrast, the beverage stream in the straight eductor passes through the air inlet along the eductor channel and enters the outlet chamber without impacting the eductor channel walls. This causes a greater amount of air entrainment in the eductor channel, but with poorer mixing action of the air/water phases of the beverage in the outlet chamber.
Por el contrario, con un eductor curvo, a medida que el grado de curvatura aumenta (manteniendo iguales las demás características), el ángulo de impacto del chorro contra la pared aumenta y el punto de impacto se acerca a la abertura del chorro y el orificio de entrada de aire. A medida que el chorro impacta en la pared, experimenta un cambio de forma y dirección que propicia una mejor acción de cizalladura turbulenta y de mezclado de las fases de aire/agua en el canal de eductor. Además, a medida que el punto de impacto se acerca a la entrada de aire, la cantidad de aire atrapado se reduce debido a la contrapresión reflejada. El solicitante considera que la cantidad reducida de aire atrapado, combinada con un mezclado y una cizalladura turbulenta más eficaces, da lugar a la crema más fina observada. Por el contrario, con un mezclado menos eficaz, una cizalladura turbulenta inferior o una menor separación de las burbujas más grandes, se puede formar una crema con burbujas más grandes.In contrast, with a curved eductor, as the degree of curvature increases (other things being equal), the angle of impact of the jet against the wall increases and the point of impact moves closer to the jet opening and orifice. air intake. As the jet hits the wall, it undergoes a change in shape and direction that promotes better turbulent shearing action and mixing of the air/water phases in the eductor channel. Also, as the point of impact gets closer to the air intake, the amount of trapped air is reduced due to reflected back pressure. Applicant believes that the reduced amount of entrapped air, combined with more effective mixing and turbulent shear, results in the finest crema observed. Conversely, with less efficient mixing, lower turbulent shear, or less separation of larger bubbles, a larger bubbled cream can be formed.
Los expertos en la técnica apreciarán que son posibles muchas alternativas a las realizaciones preferidas descritas. Por ejemplo, aunque los diseños de eductor presentados anteriormente son curvos, pueden adoptar cualquier forma que haga que la bebida sea obligada a pasar a través de una desviación angular dentro del eductor (p. ej., en forma de codo abrupto o laberíntica). Además, los diferenciales de presión establecidos en el eductor pueden determinar la ubicación apropiada de la entrada de aire para controlar la cantidad de aire introducido y arrastrado hacia la bebida. También se apreciará que puede variarse uno o más de la longitud, altura, sección transversal y/o forma y/o área longitudinal o volumen del eductor, al igual que la ubicación de la entrada de aire, el área de sección transversal y/o la forma de la entrada de aire, el área y/o el ángulo y/o la distancia desde la abertura de la superficie de impacto. Además, la velocidad del chorro de bebida y los perfiles de presión en el eductor pueden variarse. Estas variaciones permiten que el eductor de un cartucho de bebida según la presente descripción se optimice según el tipo, la calidad y la cantidad de crema deseados para un tipo de bebida determinado.Those skilled in the art will appreciate that many alternatives to the described preferred embodiments are possible. For example, although the eductor designs presented above are curved, they can take any shape that causes the beverage to be forced through an angular deflection within the eductor (eg, in the form of a sharp elbow or labyrinthine). In addition, pressure differentials set across the eductor can determine the proper location of the air inlet to control the amount of air introduced and entrained into the beverage. It will also be appreciated that one or more of the length, height, cross section and/or shape and/or longitudinal area or volume of the eductor can be varied, as can the location of the air inlet, the cross sectional area and/or the shape of the air inlet, the area and/or the angle and/or distance from the opening to the impact surface. In addition, the speed of the beverage jet and the pressure profiles in the eductor can be varied. These variations allow the eductor of a beverage cartridge according to the present disclosure to be optimized for the type, quality and amount of crema desired for a given type of beverage.
Como resultado de ello, los cartuchos según la presente descripción pueden tener diseños de eductor adaptados dependiendo del tipo de crema que se desee producir con una bebida particular. En la tabla 2 se muestra un ejemplo de cómo caracterizar una crema por tipo de bebida.As a result, the cartridges according to the present disclosure can have adapted eductor designs depending on the type of cream that is desired to be produced with a particular beverage. Table 2 shows an example of how to characterize a cream by type of drink.
Tabla 2.Table 2.
Una vez que la crema deseada se ha formado en la bebida usando un canal de eductor correctamente optimizado, es importante controlar la trayectoria de avance de la bebida a través del cartucho hasta la salida para eliminar o reducir tanto como sea posible cualquier deterioro de la crema.Once the desired crema has been formed into the beverage using a correctly optimized eductor channel, it is important to control the path of advance of the beverage through the cartridge to the outlet to eliminate or reduce as much as possible any deterioration of the crema. .
Como se ha mencionado anteriormente, al salir del canal de eductor, el flujo de la bebida alrededor de la cámara de circulación ayuda a aumentar la solidez de la estructura de flujo de bebida antes de la descarga a través de la boquilla, manteniendo tanto como sea posible la calidad y cantidad de la crema.As mentioned above, on exiting the eductor channel, the flow of beverage around the circulation chamber helps to increase the strength of the beverage flow structure prior to discharge through the nozzle, keeping as much as possible possible the quality and quantity of the cream.
A fin de controlar la bebida en su emisión por la boquilla de salida del cartucho, se emplean de forma ventajosa unas aletas de control. Las figuras 18 y 19 ilustran otras realizaciones de cartucho según la presente invención que incorporan aletas de control.In order to control the beverage as it is emitted from the cartridge outlet nozzle, control fins are advantageously used. Figures 18 and 19 illustrate other cartridge embodiments according to the present invention incorporating control fins.
En la figura 18, como en la primera realización de cartucho de la figura 9, el cartucho está provisto de un eductor que tiene un canal 80 de eductor curvo que se abre tangencialmente a la cámara que define la cámara 93 de circulación. Sin embargo, en esta realización, la boquilla 43 de descarga está provista de cuatro nervaduras o aletas 100. Las aletas 100 están orientadas longitudinalmente a lo largo de la boquilla 43 y son equidistantes alrededor de la circunferencia de la boquilla. Cada aleta 100 se extiende parcialmente hacia el centro de la boquilla 43, de tal forma que se mantiene una abertura central 101 o una región libre dentro de la boquilla 43. Cada aleta 100 se muestra estrechada para tener una forma triangular en alzado, aumentando la distancia de la aleta desde la pared de la boquilla 43 a medida que se desciende por la boquilla 43. Es importante que cada aleta 100 tenga forma estrechada para detener el flujo rotatorio gradualmente. Se ha descubierto durante el uso que la presencia de las aletas 100 mejora en gran medida el suministro de la bebida al receptáculo de destino. En particular, el cartucho con las aletas 100 emite una corriente de bebida que se controla más rigurosamente y da como resultado menos salpicaduras. Una ventaja con respecto a los diseños del estado de la técnica es que las aletas 100 evitan la producción de un rociado cónico expandido de bebida desde el cartucho, lo que puede determinar que la bebida no acierte en el receptáculo previsto y también puede determinar la alteración de toda crema presente en la bebida del receptáculo.In Figure 18, as in the first cartridge embodiment of Figure 9, the cartridge is provided with an eductor having a curved eductor channel 80 which opens tangentially to the chamber defining flow chamber 93 . However, in this embodiment, the discharge nozzle 43 is provided with four ribs or fins 100. The fins 100 are oriented longitudinally along the nozzle 43 and are equidistant around the circumference of the nozzle. Each fin 100 extends partially toward the center of the nozzle 43, such that a central opening 101 or free region within the nozzle 43 is maintained. Each fin 100 is shown tapered to have a triangular shape in elevation, increasing the distance of the fin from the wall of the nozzle 43 as it moves down the nozzle 43. It is important that each fin 100 has a tapered shape to stop the rotary flow gradually. It has been found in use that the presence of the fins 100 greatly improves the delivery of the beverage to the destination receptacle. In particular, the finned cartridge 100 emits a beverage stream that is more closely controlled and results in less splashing. An advantage over prior art designs is that the fins 100 prevent the production of an expanded conical spray of beverage from the cartridge, which can cause the beverage to miss the intended receptacle and can also cause spoilage. of any cream present in the beverage in the receptacle.
La figura 19 ilustra otra realización de cartucho que es similar a la mostrada en la figura 18. En esta realización, se proporcionan seis aletas 100 en la pared de la boquilla de descarga equidistantes alrededor de la circunferencia. Las aletas 100 tienen forma trapezoidal en alzado.Figure 19 illustrates another cartridge embodiment which is similar to that shown in Figure 18. In this embodiment, six fins 100 are provided on the wall of the discharge nozzle equidistant around the circumference. The fins 100 are trapezoidal in elevation.
Se probaron un número de modelos con configuraciones de nervadura diferentes. Los resultados se muestran en la tabla 2.A number of models with different rib configurations were tested. Results are shown in table 2.
Tabla 2.Table 2.
Para cada diseño de salida (citado por n.° de referencia), se facilita el número y el tipo de nervaduras, el área abierta, las características de flujo y una fotografía.For each outlet design (cited by reference #), the number and type of ribs, open area, flow characteristics, and a photograph are provided.
Los resultados experimentales (y la experimentación adicional) muestran que entre cuatro y ocho aletas son ventajosos para producir un flujo más dirigible y confinado de la bebida emitida desde el cartucho sin ningún deterioro perceptible en la calidad o la cantidad de la crema.Experimental results (and further experimentation) show that between four and eight fins are advantageous in producing a more steerable and confined flow of beverage emitted from the cartridge without any perceptible deterioration in crema quality or quantity.
Aunque se han descrito anteriormente e ilustrado en los dibujos unas realizaciones preferidas de la presente invención, estas se proporcionan únicamente a modo de ejemplo no limitativo. Los expertos en la técnica apreciarán que son posibles muchas alternativas dentro del alcance de la presente invención, establecido en las reivindicaciones adjuntas. Although preferred embodiments of the present invention have been described above and illustrated in the drawings, they are provided by way of non-limiting example only. Those skilled in the art will appreciate that many alternatives are possible within the scope of the present invention, set forth in the appended claims.
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